Фамилия Бустерякова — женская форма, а мужская, Бустеряков, образована по стандартной русской модели с суффиксом -ов. Этот суффикс, как правило, указывает на принадлежность: Бустеряков — сын Бустеряка. Основа фамилии — прозвище или неканоническое имя Бустеряк, которое само по себе загадка для этимолога.

Самая вероятная версия связывает прозвище с диалектным глаголом «бустерить» или «бустерять». В южнорусских и среднерусских говорах это слово означало «громко кричать, шуметь, буянить», а также «суетиться, делать что-то поспешно и небрежно». Человек, получивший прозвище Бустеряк, мог быть крикливым, беспокойным или работать торопливо, неаккуратно. Суффикс -як в прозвищах типичен для характеристики человека по действию или свойству (ср. Гуляк, Кривляк). Менее убедительна, но возможна связь с тюркскими корнями: в некоторых тюркских языках есть слова, близкие к «бустер» (например, «буст» — увеличивать, усиливать), но для фамилии, бытующей в русской среде, это скорее экзотика, чем основа.

В написании фамилии стоит обратить внимание на букву «е» после «т». Это не опечатка и не вариант «Бустрякова»: ударение падает на второй слог, и гласный звук в корне чёткий. Такая орфография закрепилась, вероятно, под влиянием местных говоров, где «е» произносится более отчётливо, или из-за желания избежать слияния с другими фамилиями на -як.

Фамилия редкая, недворянская. Её носители в прошлом — скорее всего, крестьяне или посадские люди из районов, где были распространены «бустерящие» диалекты: Рязанская, Тамбовская, Воронежская области. Встречается она и у мордвы-эрзи, что объясняется длительным русско-мордовским языковым контактом: прозвище могли перенять соседи. Сейчас фамилия сохранилась в Поволжье и на Урале, куда переселенцы принесли её в XVIII–XIX веках.